较长）：
X
、Y
、X
、Y
左顶尖限制工件三个自由度：X
、Y
、Z
右顶尖限制工件二个自由度：X
、Y
分析可知，这属于过定位。 改进方案：去掉三爪定位，采用双顶尖定位。（部分定位）
26
定位原理分析例三
例三：分析下图所示加工零件，加工两个小孔时必须限制的
自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中用示意图 画出；确定夹紧力作用点的位置和作用方向，用规定的 符号在图中标出。
还有：组合夹具、随行夹具； 如按机床类型可分为：车床夹具、铣床夹具等 。
机床夹具的组成：由定位元件、夹紧机构、导向装置和夹
具体组成。（如下图所示）
2
机床夹具的组成
（.1）定位元件 （2）夹紧元件 （3）导向元件
（钻套、对刀块）
（4）夹具体 此外有连接元件、
分度机构、操作 元件等
3
基本概念
3、 装夹的基本概念
44
2、多件单向联动夹紧机构
联动机构：
45
3、单件单向联动夹紧机构
46
4、单件双向联动夹紧机构
47
5、杠杆孔钻模
48
可见，选择夹紧力方向时，应尽量使所需夹紧力最小。
33
⑶夹紧力的方向应选择在工件刚度较大的方向上 ➢ 夹紧力的方向应选择在工件刚度较大的方向上，以减小
工件夹紧变形。
34
H
⑵夹紧力作用点的选择
力的作用点：指夹紧元件与工件相接触的部位 ①夹紧力的作用点应正对支承元件或应位于由支承元件所组
成的支承面内，防止工件翻转
支承板定证
各孔的轴心线垂直于工件底面）；
两支承销定位，限制工件二个自由度：Z 、Y (保证工件
二小孔的位置尺寸H）；
削边销定位，限制一个自由度： X (保证工件二小孔
与大孔中心的对称位置尺寸A)。
属于完全定位，且能保证工件的加工精度要求，方案正
确。
28
四、工件在夹具中的夹紧
Z
Z
削边销
支承板
X
AA
H
YX
图：定位方案分析三
Y
支承销
27
定位原理分析例三
提示：解此类题目，要把握二点：一是定位方案必须合理
（无重复定位和欠定位）；二是该定位方案必须能够保证加 工精度（尺寸精度和位置精度），如不能同时满足以上二点， 则该定位方案是错误的。
解:必须限制的自由度：
X
、Z 、X
、Y
、Z
机床夹具
一、基本概念 二、工件在夹具中的定位（重点和难点） 三、定位误差的分析与计算 四、工件在夹具中的夹紧 五、常用的典型夹紧机构 六、机床夹具的设计方法
1
2、夹具的分类和组成
夹具的分类：
按机床的应用范围分类：通用夹具(通用性很强的夹具，如： 三爪卡盘、台虎钳等)
专用夹具(专门为某个加工工序设计 制造的夹具，一般不通用)
工件在夹具中相对于刀具的六个自由度全部被限 制的定位方法称为完全定位。
举例：连杆工件在由定位支承板、短銷和挡銷组成的夹具中
定位，试对此定位方案进行定位分析。（如下图所示）
解：写出各定位元件所限制的自由度：
支承板限制工件三个自由度：
Z 、X 、Y
短銷限制工件二个自由度：
X 、Y
挡銷限制工件一个自由度：
39
2、偏心夹紧机构
常采用偏心轮— 压板夹紧机构：
夹紧迅速方便； 夹紧力、行程小； 用于切削力小、 振动小的场合。
40
3、螺旋夹紧
特点：结构简单、夹紧力大，自锁好，夹紧行程大
41
螺旋夹紧
42
螺旋压板夹紧机构
a.移动压板 b.转动压板 c.翻转压板
43
4、多点联动夹紧机构
1、单件双向多点联动夹紧机构
装夹：将工件安放在机床上或夹具上进行定位和 夹紧的操
作过程。
定位：使一批工件在机床上或夹具上相对于刀具处在正确的
加工位置的操作过程。
夹紧：工件在夹具中定位后，将其压紧、夹牢，使工件在加
工过程中，始终保持定位时所取得的正确加工位置。
定位与夹紧的区别： 定位是使工件占有一个正确的位置，
夹紧是使工件保持这个正确位置。
在XOY平面内布置了3个支承点，工件被限制的自由度为
三个：Z
、X
、Y
Z
在XOZ平面内布置了
5 6
4
2
3
1
2个支承点，工件被
限制的自由度为二
Y
个：Y
、Z
;
在YOZ平面内布置了
支承元件
1个支承点，工件被
限制的自由度为一
X
图： 六点定位原理
个：X 。
9
2、各种定位元件和定位方法
工件定位基准面： 粗基准――未经机械切削加工的工件表面（如：铸造面、 锻造面等）。 精基准――经过机械切削加工的工件表面。
14
④大锥度心轴定位
大锥度心轴定位 Y
Z X
大锥度心轴定位限制工件五个自由度： X 、Y 、Z 、X 、Y
15
⑤双顶尖定位
Y
Z
X
固定顶尖
活顶尖
图： 双顶尖定位
固定顶尖限制工件三个自由度：
X
、Y
、Z
活顶尖限制工件二个自由度：
X 、Y
16
⑥工件在圆锥套中定位
17
3、 生产中的实际定位
⑴ 完全定位
Z
18
完全定位举例
故定位性质：为完全定位。
Z 短销
挡销
Y
支承板
Y 图:连杆工件的定位方案
X
19
⑵部分定位
部分定位(也称不完全定位)：
仅仅限制影响工件加工精度的自由度，且又少于六 点定位的定位方法称为部分定位。
重要概念：
➢ 不能片面地理解为“少于六点定位的定位方法称为部分
定位”。因为下面讲到的“欠定位”也是少于六点的定 位，两者不能混淆。
22
三、定位原理分析举例
例一：工件上的孔与端面联合定位。试对下图所示工件的定
位方案进行定位分析，指出定位性质。如不合理，提出改进
意见。（如下图所示）
Y
Y
Y
Z
Z
Z
X
X
心轴
心轴
例一题图
改进方案一
图: 定位方案分析一
X 心轴
改进方案二
23
定位原理分析例一
解：定位分析 ：
心轴的大端面限制的自由度为：Y
、X
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2.夹紧装置的组成及基本要求
组阿 成
（1）力源装置 （2）中间传力机构
（3）夹紧元件
1）改变作用力的方向；
作 2）改变作用力的大小； 用 3）使夹紧实现自锁。
基 1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置；
本 2）夹紧力大小要适当； 要 3）夹紧动作要迅速、可靠； 求 4）结构紧凑，易于制造与维修。
X
21
生产中的实际定位
⑶欠定位
按工序加工要求，影响工件加工表面加工精度的自由度没 有被限制的错误定位称为欠定位。（欠定位将使工件出现废 品，这是一种错误定位）
⑷过定位（又称重复定位）：工件的同一个自由度
被两个或两个以上的支承点重复限制的错误定位称为过定位。 （过定位将影响工件的加工精度，有时甚至无法对工件进行 安装定位，故应避免）
➢ 影响该加工表面加工精度的自由度也称必须限制的自由
度。换句话说, 必须限制的自由度如果不限制的话，必将 影响工件的加工精度而出现废品工件，这是绝对不允许 的。
不影响工件加工精度的自由度允许不被限制。
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必须限制的自由度分析 举例1：在长方形工件毛坯上，用铣刀铣槽、铣台阶面和
铣平面。试分析必须限制的自由度有哪些？允许不限制 的自由度又有哪些？（如下图举例1所示）
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定位原理分析例二
例二：如图所示为一长轴工件在双顶尖和三爪卡盘上定位。
试分析此定位方案：写出各定位元件所限制的自由度；属于 何种性质的定位？如有不合理之处，提出改进意见。
Y
三爪卡盘（相对夹持长度为长）
Z
固定顶尖 可移动活顶尖 X
图： 双顶尖定位方案分析二
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定位原理分析例二
解：定位分析：
三爪卡盘限制工件四个自由度（三爪与工件的相对夹持长度
4
二、工件在夹具中的定位（重点和难点）
工件定位目的：使同批工件在机床或夹具上
有正确的加工位置。
用夹具定位涉及到三层关系：（1）工件在
夹具上的定位；（2）夹具相对于机床的定位；（3） 工件相对于机床的定位——间接通过夹具来保证的。 本章主要讨论工件在夹具上的定位原理。
工件定位以后必须通过一定的装置产生夹紧力， 使工件保持在准确的位置上。这种产生夹紧力的装 置就是夹紧装置。
工件
图：工件容易翻转
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②夹紧力的作用点应位于工件刚度较大的部位 ➢ 夹紧力的作用点应位于工件刚度较大的部位，防止工件
产生变形：
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③夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面
夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面
37
五、常用的典型夹紧机构
1、斜楔夹紧机构
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其它楔夹紧
利用斜面作用改变力的方向、大小 夹紧力小，需与机械、汽动、液压机构联动
b) 图表示：夹紧力和工件重力的方向与切削力方向
垂直时所需切削力为 F W Z f G ;(较小）
c) 图表示：当夹紧力的方向与工件重力和切削力的方向相反
时，所需夹紧力较大，为 W F G ;（较大）
d)图表示：当夹紧力方向与切削力、重力方向垂直时，所需 夹紧力最大，为 W (F G) / f 。（最大）
X 、Y
长銷定位限制工件四个自由度：